$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
קטנים RNAs noncoding הם שחקנים חשובים בתחום הרגולציה הגן הסלולרי. מולקולות אלה מורכבים 20-25 נוקליאוטידים כי לאגד mRNA מטרה מסוימת, המוביל לחסימה של תרגום או ל mRNA השפלה 1 , 2 . תהליך הרגולציה הגנטית שנעשה על ידי RNA קטנים, כגון מירנה ו siRNA, הוא מנגנון שמרני מאוד שנמצא במינים שונים רבים 3 . בפרט, מולקולות מירנה הם בעלי חשיבות מכרעת למגוון של תהליכים פיזיולוגיים, כולל התפשטות, דיפרנציאציה, התחדשות 4 , 5 . בנוסף, dysregulation הביטוי מירנה מיוחסת להפרעות פתולוגיות רבות. מקביל, miRNAs הוכחו להיות מתאים כמו סמנים ביולוגיים לאבחון כמו סוכני טיפולית עבור טיפול גנטי 6 , 7 .
צמתים הפער (GJs) הם מבנים חלבונים מיוחדים בקרום פלזמה של שני תאים סמוכים המאפשרים חילופי diffusional של מולקולות עם משקל מולקולרי של עד 1 kD. הם הוכחו כחשובים להתפתחות רקמות, דיפרנציאציה, מוות לתאים והפרעות פתולוגיות כגון סרטן או מחלות לב וכלי דם 8 , 9 , 10 . מספר מולקולות תוארו כמי שמסוגלות לחצות את ערוצי ה- GJ, כולל יונים, מטבוליטים ונוקליאוטידים. מעניין, GJs נמצאו גם לספק מסלול לתנועה בין תאיים של RNA קטנים 11 , 12 . לפיכך, miRNAs יכול לפעול לא רק בתוך התא שבו הם מיוצרים, אלא גם בתוך תאים הנמען. זה מדגיש את התפקיד של miRNAs במערכת interducellular transduction האות. יחד עם זאת, הנתונים להפגיןכי פער תקשורת intertellular פער קשורה קשר הדוק לתפקוד מירנה. בגלל ההשפעה המשמעותית של מירנה ו GJs על הומאוסטזיס רקמות, פתולוגיה, ואבחון, הבנה מקיפה של הפונקציה של GJs ואת הדינמיקה הבין תאיים הקשורים מירנה יעזור להבהיר את המנגנונים של מחלות מבוססות מירנה לפתח אסטרטגיות חדשות עבור טיפולים מירנה.
בהתאם להיקף של צימוד genctional הפער, העברת מולקולות מירנה בין התאים יכול להיות תהליך מהיר מאוד. לכן, מתודולוגיה המאפשרת הדמיה וכימות של תנועה בין תאנית מהירה של אלה מולקולות איתות רגולציה נדרשת. בדרך כלל, cytometry זרימה וטכניקות ביולוגיות מולקולריות יושמו כדי להדגים את shuttleling של RNAs קטנים 11 , 12 , 13 , 14 . עם זאת, בניגוד micros FRAPלהעתיק, גישות אלה חסרים ברזולוציה טמפורלית גבוהה, אשר חובה בעת ניתוח החליפין של מירנה באמצעות GJs. יתר על כן, מיקרוסקופ FRAP הוא פולשני פחות ולכן מייצג חזק ורומנטי לחיות הדמיה תא טכניקה כדי להעריך את חילופי GJ תלויי של מולקולות במספר סוגי תאים 15 , 16 , 17 .
כאן, אנו מציגים פרוטוקול מפורט המתאר את היישום של 3D-FRAP להעריך מירנה shuttling בין cardiomyocytes. לשם כך, cardiomyocytes היו transfected עם מירנה שכותרתו fluorescently. תא מסומן עם miRNA זה היה photobleached, ואת הפער פער miRNA מחדש של תאים סמוכים נרשמה באופן תלוי זמן. רזולוציה גבוהה של הניסויים FRAP מציע את האפשרות לבצע מחקרים קינטיים להערכה מדויקת של העברה בין תאיים של מירנה ו siRNA בין תאים חיים. מורוVer, כמו RNAs קטן ניתן להחליף באמצעות מנגנונים שונים עם קינטיקה שונה מאוד, מיקרוסקופ FRAP יכול לעזור להבהיר את מידת ההשתתפות של GJs בתהליכים Shuttleling בהתאמה 18 . בנוסף, 3D-FRAP ניתן להשתמש כדי לחקור שינויים פיזיולוגיים ופתולוגיים בחדירות GJ ואת השפעתה על העברת RNA קטן 15 , 19 .